关于汉朝科学家张衡

浑天仪

张衡,字平子,章帝建初三年(公元78年),诞生于南阳郡西鄂县石桥镇一个破落的官僚家庭(今河南省南阳市城北五十里石桥镇)。祖父张堪是地方官吏,曾任蜀郡太守和渔阳太守。张衡幼年时候,家境已经衰落,有时还要靠亲友的接济。正是这种贫困的生活使他能够接触到社会下层的劳动群众和一些生产、生活实际,从而给他后来的科学创造事业带来了积极的影响。

当时的南阳是经济和文化都很发达的地区,有“南都”之称。张衡在这样的环境熏陶下,加上他自幼刻苦好学,在青少年时代就已经为后来从事文学和科学事业打下了良好的基础。

由于家中的经卷典籍慢慢地不能满足张衡的求知欲望了,于是从十六岁开始,他便离乡游学,广结学者名流。他曾到汉朝故都长安一带,游览了当地的名胜古迹,考察了周围的山川形势、物产风俗、世态人情。后来他又到了当时的首都洛阳,就读于最高学府——太学。并成为学识比较渊博的学者。当时,地方上曾经推举他做“孝廉”,公府也多次招聘他去做官,但都被他拒绝了。

张衡自幼就对文学有特殊的爱好和研究。他的文学作品很多,风格也各不相同。有的形式短小,重在抒情,如《归田赋》。有的气势磅礴,广写景物,如《二京赋》;有的特色突出,独树一格,如《四愁诗》、《同声歌》等。

和帝永元十二年(公元100年),二十三岁的张衡应邀回乡出任南阳太守鲍德的主簿,掌管文书工作。并在办理政务之余,潜心于文学创作。他以游学长安和洛阳的见闻作为素材,先后花了十年功夫,精心雕琢、反复修改,于安帝永初元年(公元107年)写成著名的《东京赋》和《西京赋》,总称为《二京赋》,为人们广为流传,他画的画也很出色。

后来,鲍德调任,张衡便辞职回家。掌握朝政的皇亲邓骘为了笼络士人,几次派人邀请张衡作他的幕僚,以增强自己这一派的势力。但张衡一方面厌恶外戚专权,一方面想专心钻研学问,都坚决地拒绝了。

在张衡三十四岁的时候,他的研究兴趣逐渐转到哲学和自然科学方面。他很喜爱扬雄的哲学著作《太玄经》。《太玄经》的内容涉及天文、历法、数学等方面,引起了他很大的兴趣。《太玄经》里的一些朴素的唯物主义观点也给了张衡以很大的启发。

安帝永初四年(公元111年),张衡应征进京,先后任郎中、太史令、公车司马令等低、中级官职。其中担任太史令时间最长,前后达十四年之久。太史令是主持观测天象、编订历法、候望气象、调理钟律(计量和音律)等事务的官员。在他任职期间,对天文历算进行了精湛的研究,做出了重大的贡献。

汉朝时,关于天体运动和宇宙结构的学说已经出现了三种:盖天说、浑天说和宣夜说。盖天说又称天圆地方说,认为天是圆的,像一把张开的伞,地是方的象一个棋盘;浑天说认为天地的形状像一个鸡蛋,天与地的关系就像蛋壳包着蛋黄;宣夜说认为天没有一定的形质,日、月、五星(金、木、水、火、土五大行星)等都飘浮在气体中。

张衡根据自己对天体运行规律的认识和实际观察,认真研究了这三种学说,认为浑天说比较符合观测的实际。他继承和发展了前人的浑天理论,大胆地对天象提出了许多新的见解。

张衡在西汉耿寿昌发明的浑天仪的基础上,根据自己的浑天说,创制了一个比以前都精确、全面的多的“浑天仪”。创制了一个能够精确在表演浑天思想的“浑天仪”。

浑天仪是一个可以转动的空心铜球。铜球外表刻有二十八宿和其他一些恒星的位置;球体内有一根铁轴贯穿球心,轴的两端象征北极和南极。球体的外面装有几个铜圆圈,代表地平圈、子午圈、黄道圈、赤道圈,赤道和黄道上刻有二十四节气。凡是张衡当时知道的重要天文现象,都刻在了浑天仪上。

为了使“浑天仪”能自动转动,张衡又利用水力推动齿轮的原理,用滴壶滴出来的水力推动齿轮,带动空心铜球绕轴旋转。铜球转动一周的速度和地球自转的速度相等。这样,人们坐在屋子里,便能从浑天仪上看到天体运行的情况了。

从公元89年到140年,东汉都城洛阳和陇西一带,共出现过三十三次地震。特别是公元119年,洛阳和其他地区连续发生了两次大地震,促进了张衡加紧对于地震的研究。他终于在公元132年,发明并制造出了我国第一架测报地震的仪器——地动仪。

张衡制造的这台地动仪,相当灵敏准确。公元138年的一天,地动仪精确的测知距离洛阳一千多里的陇西发生地震,表明他的精密程度达到了相当高的水平。欧洲在1880年才制造出类似的地震仪,距张衡已经晚了一千七百多年。

在气象学方面,张衡还创造了一种测定风向的仪器——侯风仪,又叫相风铜鸟。是在一根五丈高的杆顶安放一只衔着花的铜鸟,可以随着风向转动。鸟头所对的方向就是风向。这个仪器和欧洲装在屋顶上的候风鸡相似,但是后风鸡是在十二世纪才出现的,比起张衡的候风仪晚了一千年。

张衡一生为我国的科学文化事业作出了卓越的贡献,是我国古代伟大的科学家之一。他谦虚谨慎、勤学不倦。“如川之逝,不舍昼夜”,几十年如同一日,在所从事的事业中表现出了一丝不苟、精益求精、不畏强权、勇于进取的研究风格。而他不慕名利的高尚品德更值得我们学习。

永和四年(公元139年),张衡请求告老还乡不准,又被调到朝中做尚书,但只任职一年就与世长辞了,终年六十一岁。

《灵宪》

张衡一生所著的天文学著作,以《灵宪》最为著名。这是一部阐述天地日月星辰生成和它们的运动的天文理论著作,代表了张衡研究天文的成果。它总结了当时的天文知识,虽然其中也有一些错误,但还是提出了不少先进的科学思想和独到见解。

例如,在阐述浑天理论的时候,虽然仍旧保留着旧的地平概念,并且提出了“天球”的直径问题,但是张衡进一步明确提出在“天球”之外还是有空间的。他说:“过此而往者,未之或知也。未之或知者,宇宙之谓也。宇之表无极,宙之端无穷”。就是说,我们能够观测到的空间是有限的,观测不到的地方是无穷无尽,无始无终的宇宙。这段话明确地提出了宇宙在时间和空间上都是无穷无尽的思想,是十分可贵的。

张衡在《灵宪》中指出月亮本身并不发光,月光是反射的太阳光。他说“夫日譬犹水,火则外光,水则含景。故月光生于日之所照,魄生于日之所蔽;当日则光盈,就日则光尽也”(景就是影,魄指月亮亏缺的部分)。他生动形象地把太阳和月亮比做火和水,火能发光,水能反光,指出月光的产生是由于日光照射的缘故,有时看不到月光,是因为太阳光被遮住了。他这种见解在当时是十分新鲜的,也是正确的。

同时,张衡还进一步解释了月食发生的原因。他说:“当日之冲,光常不合者,蔽于地也,是谓暗虚。在星则星微,遇月则食。”这段话的意思是:“望月”时,应该能看到满月,但是有时看不到,这是因为日光被地球遮住的缘故。他将地影的暗处叫做“暗虚”,月亮经过“暗虚”时就发生月食,精辟地阐述了月食的原理。至于“在星则星微”一句,说的是星星碰上“暗虚”就隐而不见了。

现在看来这种说法是不正确的。由于星星距地球极为遥远,又大都是发光的恒星,不象月球一样属于行星,因此没有任何一个星星会进入地球的影子之中而失去了光芒。这是张衡的不足之处。这也可以看出在当时的水平下,古人的研究不可能作到尽善尽美。今人也一样,做任何事情的时候都不可能将事情作的绝对正确,但一定要最大程度的正确反映客观现实。

此外,张衡在《灵宪》中还算出了日、月的角直径,记录了在中原洛阳观察到的恒星二千五百多颗,常明星一百二十四颗,叫得上名字的星约三百二十颗。这和近代天文学家观察的结果是相当接近的。

在张衡的另一部天文著作《浑天仪图注》里还测定出地球绕太阳一年所需的时间是“周天三百六十五度又四分度之一”,这和近代天文学家所测量的时间365天5小时48分46秒的数字十分接近,说明张衡对天文学的研究已经达到了比较高的水平。

“浑天仪”(公元117年),是世界上第一台用水力推动的大型观察星象的天文仪器,著有《浑天仪图注》和《灵宪》等书,画出了完备的星象图,提出了“月光生于日之所照”的科学论断。在文学方面,他是我国文学史上一颗光辉灿烂的明星。名著《东京赋》和《西京赋》,合称《二京赋》,描写了东汉时期长安和洛阳的繁华景象,讽刺了官僚贵族荒淫无耻的寄生生活。《南都赋》生动地描绘了当时南阳郡的社会面貌、人民生活和民间风俗。此外还著有《定情赋》、《同声歌》、《思玄赋》、《归田赋》、《四愁诗》等30余篇。在地理学方面,他绘制有完备的地形图,并研制出了“记里鼓车”、“指南针”等。在数学方面,他著有《算罔论》,并计算出圆周率的值在3.1466和3.1622之间。这和今天大家知道的圆周率虽稍有误差,但在1800多年前就能有这样精确的计算,不能不使人们感到惊叹。他的这一成果比欧洲早1300多年;在气象学方面,他制造出了“候风仪”,是一种预测风力、风向的仪器,比西方的风信鸡早1000多年;在机械学方面,他制造的“独飞木雕”是世界上最早的飞行器,还制造有土圭(日影器)、活动日历等;在艺术方面,他居东汉时期著名的六大画家之首。张衡在科学技术、文学艺术等方面所做出的杰出贡献,不仅是中华民族的光荣和骄傲,也是留给整个人类历史的宝贵财富。张衡真的不愧是世界上公认的光彩夺目的科学家之一和文学的双子星!

张衡观测记录了两千五百颗恒星,创制了世界上第一架能比较准确地表演天象的漏水转浑天仪,第一架测试地震的仪器——候风地动仪,还制造出了指南车、自动记里鼓车、飞行数里的木鸟等等。

浑天仪(改进)

浑天仪是一个可以转动的空心铜球。铜球外表刻有二十八宿和其他一些恒星的位置;球体内有一根铁轴贯穿球心,轴的两端象征北极和南极。球体的外面装有几个铜圆圈,代表地平圈、子午圈、黄道圈、赤道圈,赤道和黄道上刻有二十四节气。凡是张衡当时知道的重要天文现象,都刻在了浑天仪上。

汉代著名的科学家张衡的一生是怎样的?

张衡是我国汉代著名的科学家、文学家,也是世界著名的科学家。他的名字已经和他的浑天仪、地动仪一起载入世界科技史册。


公元78年,张衡出生于南阳郡西鄂(今河南南阳西鄂县)。张衡的祖先虽是南阳名门,但到他父亲那一代,就已经衰落。张衡因此从小生活比较清苦。


小张衡有个不同于别的小伙伴的特殊的爱好——喜欢数星星。每到满是星星的夜晚,小张衡总是会站在院子里,数着浩瀚的夜空里一闪一闪的星星,这时慈祥的奶奶总会在旁边笑着说:“傻孩子,星星哪能数得完呢?”


说到小张衡的这个特殊的爱好,那是和奶奶分不开的。很小的时候,小张衡就是奶奶的小尾巴,不管奶奶走到哪里,后面总会有小张衡的影子。他总是缠着奶奶给他讲故事。老人家似乎有讲不完的故事,又加上十分喜欢这个聪明的孙子,所以只要小张衡提出要听故事,奶奶就给他讲。在这些故事中,小张衡最喜欢的是北斗七星和月亮的传说了,他总是一边抬着头望着天空里眨眼的星星,一边听奶奶讲,还不时地问奶奶:星星怎么不会像苹果一样掉下来呢?星星害怕下雨吗?……对于聪明孙子的问题,奶奶当然也回答不上来,这让他越发觉得浩渺的夜空里会有无数的宝藏,同时也在他的幼小的心灵里埋下了无数的好奇的问号。


从奶奶那里得不到答案,小张衡就急切地读书,他希望能从书中找到自己想要的答案。


在他十岁那年,祖母和父亲相继去世了。舅舅送张衡到书馆里去读书。他深知读书对他来说是多么的不容易,因此非常刻苦。不久,小张衡开始作诗了。他作的诗常常受到老师的夸奖呢。


为增长知识,小张衡博览群书。一天,他看到一本叫《鹗冠子》的书,被书中按北斗星定季节的四句话深深吸引住了。从此,他常常仰望着星空,观察北斗星的变化,日积月累,发现北斗星在围绕着一个中心转,一年转一圈。他自言自语地说:“啊,我终于明白‘北斗星移’,是怎么一回事啦!”


由于勤学好问,随着一天天地长大,张衡的知识也越来越丰富了。十七岁那年,为了增长自己的学识,他对母亲说:“人说见多才能识广,多走一些地方,才能多看一些东西,以增加知识。我决定离家远游。”经母亲同意,他卖掉了一部分房产,凑齐路费,上路了。一路上,他寻访古迹,调查各地风土人情、物产、人民生活状况,把亲眼所见和亲耳所闻与书本上的知识加以对照,提高了自己的认识和理解能力。到了洛阳,他结识了很多的朋友,他们在一起研究数学、天文学、历法等。而后,他又借阅了一些书籍,学识大增。公元100年时,张衡写成了名作《二京赋》,它由《西京赋)和《东京赋》两篇构成,二者篇长近万言,浑然天成。该文描写了汉之东京、西京的宫廷、市井生活,场面宏大,文风典雅,刻画生动准确,具有很强的讽谏精神,在形式和内容上都把汉赋推向了一个高峰。张衡的《二京赋》在中国文学史上占有光辉的一页。


公元108年以后,张衡开始将研究重心转向自然科学。


115年,张衡任太史令,这是古代专司天文的职官,从此张衡更有了专门从事天文观测研究的方便条件。他经过多年的实际观测和研究,写出了世界天文学史上不朽的名著《灵宪》。他打破了盖天论“天圆地方”的说法,提出了浑天思想,并指出宇宙在空间和时间上是无限的,宇宙是无边无际的,而天体是有限的,只是宇宙的一部分。他还解释了日食、月食形成的道理,从而开始了我国历史上预报日食、月食的历史。这比西方早了1000多年。


117年,张衡制造了世界上第一台能比较准确地测定天象的浑天仪。这是一个球形仪器,用铁轴贯穿球心,轴的方向就是地球自转的方向。他还用滴漏壶与之相联,用滴水力量推动齿轮带动浑天仪,一天一转,可将天文现象按时按刻显示出来。这一发明,是当时世界上独一无二的。


121年,张衡被调任公车司马令,但他并没有放弃科学研究和发明创造。126年,张衡再次被任为太史令。由于精心观测和研究.他认识到地震是可以测定的。经过不懈的努力,终于在他55岁时,发明了世界上第一架测量地震的地动仪。此仪器用青铜制造,形象如大酒樽,在樽的周围分别镶着8条龙;按照东、南、西、北、东南、东北、西南、西北8个方向排列,每条龙嘴里各衔着一颗铜球。如果哪个方向发生了地震,传来震波,哪个方向的龙嘴里的铜球就会滚落下来。有一次地动仪上的龙吐出钢球,然而人们并没有感觉到地震,以为张衡制造的仪器不可信。几天后,信使来报,地震发生在甘南,与吐出铜球的龙所指的方向相合。这时众人才对仪器的神奇妙用交口称赞。张衡的地动仪比欧洲人的同类仪器早了1700多年。


张衡在潜心治学的同时,仍不忘国事。他看到皇帝奢华无度,朝政日下,就上疏直言进谏要求皇帝改正。他刚直不阿,令宦官们感到畏惧。他到外地做官时,办了很多实事,得到了百姓们的赞许。


晚年的张衡看到东汉帝国政治腐败,自己的理想难以实现,一直郁郁不乐。


公元139年,张衡在洛阳病逝,终年62岁。

汉章帝在位的时期,东汉的政治比较稳定。到汉章帝一死,继承皇位的汉和帝才十岁,窦太后临朝执政,让他的哥哥窦宪掌握了朝政大权,东汉王朝就开始走下坡路了。

在这个时期,出了一位著名的科学家张衡。

张衡是南阳人。十七岁那年,他离开家乡,先后到了长安和洛阳,在太学里用功读书。当时洛阳和长安都是很繁华的城市,城里的王公贵族过的是骄奢淫逸的生活。张衡对这些都看不惯。他写了两篇文学作品《西京赋》和《东京赋》(西京就是长安,东京就是洛阳),讽刺这种现象。据说他为了写这两篇作品,经过深思熟虑,反复修改,前后一共花了十年工夫,可见他研究学问的精神是很认真严肃的。

但是张衡的特长还不是文学,他特别爱好数学和天文研究。朝廷听说张衡是个有学问的人,召他到京里做官,先是在宫里做郎中,后来,担任了太史令,叫他负责观察天文。这个工作正好符合他研究的兴趣。

经过他的观察研究,他断定地球是圆的,月亮是借太阳的照射才反射出光来。他还认为天好像鸡蛋壳,包在地的外面;地好像鸡蛋黄,在天的中间。这种学说虽然不完全精确,但在一千八百多年以前,能说出这种科学的见解来,不能不使后来的天文学家钦佩。

不光是这样,张衡还用铜制造了一种测量天文的仪器,叫做“浑天仪”。上面刻着日月星辰等天文的现象。他设法利用水力来转动这种仪器。据说什么星从东方升起来,什么星向西方落下去,都能在浑天仪上看得清清楚楚。

那个时期,经常发生地震。有时候一年一次,也有一年两次。发生了一次大地震,就影响到好几十个郡,城墙、房屋发生倒坍,还死伤了许多人畜。

当时的封建帝王和一般人都把地震看作是不吉利的征兆,有的还趁机宣传迷信、欺骗人民。

但是,张衡却不信神,不信邪,他对记录下来的地震现象经过细心的考察和试验,发明了一个测报地震的仪器,叫做“地动仪”。

地动仪是用青铜制造的,形状有点像一个酒坛,四围刻铸着八条龙,龙头向八个方向伸着。每条龙的嘴里含了一颗小铜球:龙头下面,蹲了一个铜制的蛤蟆,对准龙嘴张着嘴。哪个方向发生了地震,朝着那个方向的龙嘴就会自动张开来,把铜球吐出。铜球掉在蛤蟆的嘴里,发出响亮的声音,就给人发出地震的警报。

公元138年2月的一天,张衡的地动仪正对西方的龙嘴突然张开来,吐出了铜球。按照张衡的设计,这就是报告西部发生了地震。

可是,那一天洛阳一点也没有地震的迹象,也没有听说附近有哪儿发生了地震。因此,大伙儿议论纷纷,都说张衡的地动仪是骗人的玩意儿,甚至有人说他有意造谣生事。

过了几天,有人骑着快马来向朝廷报告,离洛阳一千多里的金城、陇西一带发生了大地震,连山都有崩塌下来的。大伙儿这才信服。

可是在那个时候,朝廷掌权的全是宦官或是外戚,像张衡这样有才能的人不但不被重用,反而被打击排挤。张衡做侍中的时候,因为与皇帝接近,宦官怕张衡在皇帝面前揭他们的短,就在皇帝面前讲张衡很多坏话。他被调出了京城,到河间去当国相。

张衡在他六十一岁那年病死。他在我国科学史上留下了光辉的业绩


张衡是汉朝著名的什么人
张衡,东汉建初三年(公元78年)生;永和四年(公元139年)卒。字平子,南阳西鄂(今河南南阳市石桥镇)人,汉族。他是我国东汉时期伟大的天文学家、数学家、发明家、地理学家、制图学家、诗人、汉朝官员,为我国天文学、机械技术、地震学的发展作出了不可磨灭的贡献。由于他的贡献突出,联合国天文组织...

谁发明了地动仪
地动仪是中国汉朝东汉科学家张衡创造的传世杰作。张衡所处的汉朝东汉时代,地震比较频繁。张衡对地震有不少亲身体验,为了掌握全国地震动态,他经过长年研究,终于在阳嘉元年发明了候风地动仪,这也是世界上的第一架地动仪。地动仪有八个方位,他们分别是东,南,西,北,东南,西南,东北,西北,每个方位上...

关于汉朝科学家张衡
张衡在这样的环境熏陶下,加上他自幼刻苦好学,在青少年时代就已经为后来从事文学和科学事业打下了良好的基础。 由于家中的经卷典籍慢慢地不能满足张衡的求知欲望了,于是从十六岁开始,他便离乡游学,广结学者名流。他曾到汉朝故都长安一带,游览了当地的名胜古迹,考察了周围的山川形势、物产风俗、世态人情。后来他又到...

张衡是我国什么时期的伟大科学家?他制造了演示日月星辰运动的什么?发 ...
安帝永初二年(公元108年)鲍德调离南阳后,张衡去职留在家乡,用了三年时间钻研哲学、数学、天文,积累了不少知识,声誉大振。永初五年他再次到京城,担任郎中与尚书侍郎。元初二年(公元115年)起,曾两度担任太史令,前后凡十四年,在天文学上取得卓越的成就。浑天说的代表 汉朝的时候,关于宇宙结构的...

张衡是哪个朝代人
张衡朝代:两汉 张衡(78年—139年),字平子。汉族,南阳西鄂(今河南南阳市石桥镇)人 ,南阳五圣之一,与司马相如、扬雄、班固并称汉赋四大家。中国东汉时期伟大的天文学家、数学家、发明家、地理学家、文学家,在东汉历任郎中、太史令、侍中、河间相等职。张衡为中国天文学、机械技术、地震学的...

张衡发明了什么?
在东汉时期,中国出现了一位创制天球仪、候风仪和地震仪的天文学家张衡。张衡于公元78年出生在河南南阳,家境贫寒。但他自幼喜爱读书,成年后曾在南阳郡担任文官数年,后来辞职回乡,专心致志于天文研究。当时,中国汉朝先后出现了三种关于天体运动和宇宙结构的学说,即“盖天说”、“浑天说”和“宣夜说...

地动仪是谁发明的?
地动仪是中国汉朝东汉科学家张衡发明的。汉顺帝阳嘉元年太史令张衡发明的世界上最早的测验地震的仪器。又称侯风地动仪。地动仪用精铜铸造,形状像一个大酒樽。樽顶上有凸起的盖子可打开。樽外部装饰有篆文和山龟鸟兽的花纹,周围有按东、西、南、北、东北、东南、西北、西南八个方向排列的八个龙头,龙...

张衡发明了什么东西
1、浑天仪 浑天仪,是浑仪和浑象的总称。浑仪是测量天体球面坐标的一种仪器,而浑象是古代用来演示天象的仪表。浑仪和浑象是反映浑天说的仪器。2、地动仪 地动仪是中国汉朝东汉科学家张衡创造的传世杰作。地动仪有八个方位,他们分别是东、南、西、北、东南、西南、东北、西北,每个方位上均有口含龙珠的龙头...

“浑天如鸡子,天体圆如弹丸,地如鸡中黄,孤居于内,天大而地小。”请...
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